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- 2021-05-22 发布
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原子结构
第十八章
章末复习方案
章末
·
核心归纳
章末
·
考法整合
1
.
实验现象
α
粒子的散射示意图如图所示,入射的
α
粒子分为两部分.
考法一 对
α
粒子散射实验现象的认识及理解
(1)
绝大多数
α
粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进.
(2)
少数
α
粒子
(
约占八千分之一
)
发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于
90°
,也就是说它们几乎被“撞了回来”.
2
.
对
α
粒子散射实验的解释
按卢瑟福的原子结构模型
(
核式结构
)
,当
α
粒子穿过原子时,如果离核较远,受到原子核的斥力很小,
α
粒子就像穿过“一片空地”一样,无遮无挡,运动方向几乎不改变,由于原子核很小,这种机会就会很多,所以绝大多数
α
粒子不发生偏转.
只有当
α
粒子十分接近原子核时,才受到很大的库仑斥力,偏转角才很大,而这种机会很少.如果
α
粒子几乎正对着原子核射来,偏转角就几乎达到
180°
,这种机会极少,如图所示.
【例题
1
】
如图所示是
α
粒子
(
氦原子核
)
被重金属原子核散射的运动轨迹,
M
、
N
、
P
、
Q
是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动.图中所标出的
α
粒子在各点处的加速度方向正确的是
(
)
A
.
M
点
B
.
N
点
C
.
P
点
D
.
Q
点
答案
C
解析
α
粒子与重金属原子核带同种电荷,由于库仑力作用,
α
粒子在运动过程中发生偏转,由牛顿第二定律可知,
α
粒子的加速度方向为其所受库仑力方向,指向轨迹弯曲方向的内侧,故题图中
P
点所示加速度方向正确,选项
C
正确.
【变式
1
】
(
多选
)
关于
α
粒子散射实验,下列说法正确的是
(
)
A
.该实验在真空环境中进行
B
.带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动
C
.荧光屏上的闪光是散射的
α
粒子打在荧光屏上形成的
D
.荧光屏只有正对
α
粒子源发出的射线方向上才有闪光
答案
ABC
解析
由
α
粒子散射实验装置及其作用可知,选项
A
、
B
、
C
正确;对于选项
D
,考虑到有少数的
α
粒子因为靠近金原子核,受到库仑斥力而改变了运动方向,选项
D
错误.
考法二 玻尔氢原子理论的理解与应用
2
.
氢原子的能级图如图所示
(1)
能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态
——
定态.
(2)
横线左端的数字“
1,2,3
,
…
”
表示量子数,右端的数字“-
13.6
,-
3.4
,
…
”
表示氢原子的能级.
(3)
相邻横线间的距离,表示相邻的能级差,量子数越大,相邻的能级差越小.
(4)
带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁条件为
hν
=
E
m
-
E
n
.
【例题
2
】
根据玻尔的原子结构理论,氦离子
(He
+
)
的能级图如图所示.电子处在
n
=
3
的轨道上比处在
n
=
5
的轨道上离氦核的距离
__________ (
选填“近”或“远”
)
.当大量
He
+
处在
n
=
4
的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有
__________
条.
解析
能级越小的电子,离原子核越近,因此,电子处在
n
=
3
轨道上比处在
n
=
5
的轨道上离氦核的距离近;处在
n
=
4
的激发态时,跃迁所发射的谱线有
C
=
6(
条
)
.
答案
近
6
C
.用能量是
2.5 eV
的光子入射,可以使基态的氢原子激发
D
.用能量是
11.0 eV
的外来电子,可以使处于基态的氢原子激发
答案
BD
因
Δ
E
=
E
2
-
E
1
=
(
-
3.4 eV)
-
(
-
13.6 eV)
=
10.2 eV
,故
10.2 eV
的光子可以使氢原子从基态跃迁到
n
=
2
的激发态,选项
B
正确;
2.5 eV
的光子能量不等于任何其他能级与基态的能级差,因此不能使氢原子发生跃迁,选项
C
错误;外来电子可以将
10.2 eV
的能量传递给氢原子,使它激发,外来电子还剩余
11.0 eV
-
10.2 eV
=
0.8 eV
的能量,选项
D
正确.
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